JP2013044363A

JP2013044363A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2013044363A
Application number: JP2011181681A
Authority: JP
Inventors: Kenji Urushikawa; 賢治漆川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-03-04

Abstract

【課題】リップが回転輪に軽接触する密封装置を用いたものであっても、軸受外部への潤滑剤の流出を抑制することができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】外径面に軌道面が形成された内軸３と、内径面に軌道面が形成された外輪２と、内軸３と外輪２との間の軸受内部空間６のアキシャル方向の両端に配置されて、軸受内部空間６を密封する密封装置７と、軸受内部空間６に封入されたグリースＧ１とを備え、密封装置７は、弾性部材からなり外輪２の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部７２ａと、嵌合部７２ａから延在して内軸３の軌道面側周面に摺接するアキシャルリップ７２ｂと、を有するハブユニット１において、アキシャルリップ７２ｂには内軸３の軌道面側周面に摺接する摺接面７２ｅと、内軸３には摺接面７２ｅに対向する被摺接面３１とが形成され、摺接面７２ｅには、環状のリップ溝７２ｆが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受に関する。

車両の車輪に用いる転がり軸受（車輪用転がり軸受）は、軸受を構成する内輪と外輪との間に、雨水や融雪剤を含む泥水等（以下、総称して「異物」と記載する。）が浸入することを防ぐための密封装置が取り付けられている。通常、この密封装置は、芯金に弾性部材を加硫接着したものが用いられ、複数のリップが形成されている。
車輪用転がり軸受は、外輪に芯金が嵌合固定され、内輪に三つのリップが摺接するように密封装置が取り付けられている。これら三つのリップは、軸受内部と軸受外部とを三重に密封することにより軸受外部から軸受内部への異物の浸入及び軸受内部から軸受外部への潤滑剤の流出を防止している。（特許文献１）

特開２００６−２００６１６号公報

しかしながら、近年、車両の燃費向上のニーズから上記の転がり軸受においても低トルク化の要求があり、上記リップは内輪に対して小さい接触圧力、所謂軽接触して摺動している。そのため、転がり軸受は、軸受の車両アウタ側の最外方リップの軸受内部側に溜まる潤滑剤が内輪回転時の遠心力により軸受外部へ流出して、潤滑不良を発生する場合がある。そして、転がり軸受は、外輪が鉄素材等で形成されている場合は、潤滑不良により最外方リップが摺動する内輪の摺動面に錆が発生し、さらに、この錆により、最外方リップの軸受内部側に溜まる潤滑剤が軸受外部へ流出して、潤滑不良を発生する。特に、冬期に路上に散布される融雪剤に含まれる塩類が泥水等に溶解している場合には、錆の発生が顕著となる。そこで、転がり軸受は、軸受外部への潤滑剤の流出を抑制することが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、リップが回転輪に軽接触する密封装置を用いたものであっても、軸受外部への潤滑剤の流出を抑制することができる転がり軸受を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る転がり軸受の構成上の特徴は、外径面に軌道面が形成された内輪と、内径面に軌道面が形成された外輪と、前記内輪と前記外輪との間の軸受内部空間のアキシャル方向の両端に配置されて、前記軸受内部空間を密封する密封装置と、前記軸受内部空間に封入された潤滑剤とを備え、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、弾性部材からなり前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部と、
前記嵌合部から延在して前記回転輪の軌道面側周面に摺接するリップと、を有する転がり軸受において、
前記リップには前記回転輪の軌道面側周面に摺接する摺接面と、前記回転輪には前記摺接面に対向する被摺接面とが形成され、
前記摺接面又は／及び前記被摺接面には、環状の溝が形成されることである。

請求項１の転がり軸受によれば、軸受内部空間に封入されて、内輪回転時の遠心力により軸受外部へ流出しようとする潤滑剤は、密封装置のリップが回転輪の軌道面側周面に摺接する摺接面、又は／及び摺接面に対向して回転輪に形成される被摺接面に形成される溝内に溜まるので、軸受外部への潤滑剤の流出を抑制することができる。

本発明によれば、リップが回転輪に軽接触する密封装置を用いたものであっても、軸受外部への潤滑剤の流出を抑制することができる転がり軸受を提供できる。

本発明の一実施形態である転がり軸受を備えたハブユニットの軸方向の断面図である。図１の密封装置の軸方向の断面図である。図２の密封装置の軸方向の要部拡大断面図である。第１実施形態の図２の変形例を説明する図であり、図１の密封装置の軸方向の断面図である。図４の密封装置の軸方向の要部拡大断面図である。

以下、本発明の転がり軸受を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である転がり軸受を備えたハブユニット１の縦断面図である。図１を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図１における左側を示し、車両アウタ側とは図１における右側を示すものとする。

ハブユニット１は、例えば前輪駆動車の前輪用（駆動軸用）のものであり、複列外向きのアンギュラ玉軸受構造とされている。具体的には、ハブユニット１は、車体側のナックル２０に固定される外輪２（固定輪）と、この外輪２の中心軸線０１と同軸に配置されて車軸側のタイヤホイール（図示省略）及びブレーキディスクロータ３０に固定される内軸３（内輪、回転輪）と、内軸３の車両インナ側端に一体形成された嵌め合い部３ａの外周面に嵌着される内輪４（回転輪）と、外輪２と内軸３及び内輪４との間にて周方向に配置される複列の玉５とを備えている。

外輪２の内周面には、車両インナ側に配列された玉５用の軌道面２ａと、車両アウタ側に配列された玉５用の軌道面２ｂとが形成されている。外輪２の外周面には、径方向に突出形成された車体取付フランジ部２ｃが形成されている。

内軸３の外周面には、外輪２の軌道面２ｂに対向する軌道面３ｂが形成され、軌道面３ｂよりもさらに車両アウタ側には、径方向に突出形成された車輪取付フランジ部３ｃが形成されている。

内輪４は、嵌め合い部３ａに外嵌圧入され、嵌め合い部３ａと一体化されている。内輪４の外周面には、外輪２の軌道面２ａに対向する軌道面４ａが形成されている。

外輪２と内軸３及び内輪４との間には、転動体としての玉５を配置するための環状空間が形成されており、この環状空間は、車両アウタ側にて弾性部材からなる環状の密封装置７により、車両インナ側にて弾性部材からなる環状の密封装置８により、外輪２と内軸３及び内輪４とのそれぞれの相対回転を許容した状態で密封されている。

図２は図１の密封装置７の軸方向の断面図であり、図３は図２の密封装置７の軸方向の要部拡大断面図である。

密封装置７は、環状の芯金７１と環状のシール部材７２（密封装置）とからなる。

芯金７１は、金属板を屈曲してなり、円筒部７１ａと、この円筒部７１ａの端部から径方向内側に延在する円板部７１ｂとからなる。円筒部７１ａは、その外周面が外輪２の軌道面側内周面の車輪取付フランジ部３ｃ側の端部に圧入により内嵌されて固定されている。芯金７１の材料としては、例えば、冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。

シール部材７２は、ゴムなどからなる弾性部材であって、嵌合部７２ａと基部７２ｈとリップ部７２ｇ（リップ）とからなり、芯金７１に一体的に固着されている。嵌合部７２ａは、円筒部７１ａの車輪取付フランジ部３ｃ側の端部に外輪２との間で所定の締め代を持って形成されて、円筒部７１ａとともに、外輪２の軌道面側内周面に圧入により内嵌されて固定されている。基部７２ｈは、嵌合部７２ａから円板部７１ｂに沿って内軸３の軌道面側外周に向けて延在している。リップ部７２ｇは、基部７２ｈから内軸３の軌道面側外周に向けて延在し、アキシャルリップ７２ｂ（リップ）及びラジアルリップ７２ｃ，７２ｄ（リップ）を備える。

アキシャルリップ７２ｂは、基部７２ｈから軸方向の車輪取付フランジ部３ｃ側かつ径方向の外輪２側（径方向の外方側）に延在している。アキシャルリップ７２ｂは、その先端が内軸３の軌道面側外周の被摺接面３１に摺接する摺接面７２ｅが形成され、摺接面７２ｅには断面がＵ字形の環状のリップ溝７２ｆが周方向に全周にわたって形成される。

ラジアルリップ７２ｃは、ラジアルリップ７２ｄよりも軸方向の外方に位置している。ラジアルリップ７２ｃ，７２ｄは、それぞれ基部７２ｈから径方向の内方側に延在し、内軸３の軌道面側外周に摺接している。

ハブユニット１は、リップ部７２ｇが内軸３の軌道面側外周に対して円滑に摺動するための潤滑剤としてグリースＧ１，Ｇ２が、それぞれアキシャルリップ７２ｂの軸受内部側と、ラジアルリップ７２ｃ，７２ｄ及び内軸３により囲まれて形成される環状空間と、に封入されている。

グリースＧ１は、内軸３の回転時の遠心力により、摺接面７２ｅと摺接面７２ｅに対向した被摺接面３１との間の微細な隙間より軸受外部へ流出しようとする。しかしながら、グリースＧ１は、リップ溝７２ｆ内に溜まる（グリースＧ１ａ）ので、軸受外部へのグリースＧ１の流出が抑制される。

以上のように、本実施の形態に係るハブユニット１によれば、内軸３の回転時の遠心力により軸受外部へ流出しようとするグリースＧ１が、密封装置７に備えるアキシャルリップ７２ｂの摺接面７２ｅに形成されるリップ溝７２ｆ内に溜まるので、軸受外部へのグリースＧ１の流出を抑制することができる。

これにより、ハブユニット１は、グリースＧ１が軸受外部へ流出して潤滑不良を発生して、潤滑不良によりアキシャルリップ７２ｂが摺接する内軸３の被摺接面３１に錆が発生することを抑制できる。

なお、上記実施形態では、補強部材の芯金７１により密封装置７の強度を上げて密封性を向上させる構成としたが、それに限るものではなく、例えば、密封装置の形状が小さく強度をあまり必要としない場合、芯金７１を備えていない構成に適用してもよい。

また、上記実施形態のハブユニット１では、図２及び図３に示すように、アキシャルリップ７２ｂの摺接面７２ｅとそれに対向した内軸３の被摺接面３１との間のリップ溝７２ｆが摺接面７２ｅに形成されるとしたが、しかし、これに限らず、グリースＧ１の流出を防止する溝が被摺接面３１に形成される構成でも良い。
図４はその変形例を説明する図であり、図１の密封装置７の軸方向の断面図である。また、図５は図４の密封装置７の軸方向の要部拡大断面図である。
アキシャルリップ７２ｂは、基部７２ｈから軸方向の車輪取付フランジ部３ｃ側かつ径方向の外輪２側（径方向の外方側）に延在している。アキシャルリップ７２ｂは、その先端が内軸３の軌道面側外周の被摺接面３１に摺接する摺接面７２ｅが形成される。内軸３の被摺接面３１には、断面がＵ字形の環状の内軸溝３２が周方向に全周にわたって形成される。
グリースＧ１は、内軸３の回転時の遠心力により、摺接面７２ｅと摺接面７２ｅに対向した被摺接面３１との間の微細な隙間より軸受外部へ流出しようとする。しかしながら、グリースＧ１は、内軸溝３２内に溜まる（グリースＧ１ｂ）ので、軸受外部へのグリースＧ１の流出を抑制することができる。
また、摺接面７２ｅにリップ溝７２ｆ、及び、被摺接面３１に内軸溝３２が、それぞれ形成される構成でも良い。

１：ハブユニット（転がり軸受）、２：外輪（固定輪）、３：内軸（内輪、回転輪）、３１：被摺接面、３２：内軸溝(溝）、４：内輪（回転輪）、５：玉、６：軸受内部空間、７，８：密封装置、７１：芯金、７１ａ：円筒部、７１ｂ：円板部、７２：シール部材（密封装置）、７２ａ：嵌合部、７２ｂ:アキシャルリップ（リップ）、７２ｃ，７２ｄ:ラジアルリップ（リップ）、７２ｅ：摺接面、７２ｆ：リップ溝(溝）、７２ｇ：リップ部（リップ）、７２ｈ：基部、Ｇ１，Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ，Ｇ２：グリース（潤滑剤）

Claims

外径面に軌道面が形成された内輪と、内径面に軌道面が形成された外輪と、前記内輪と前記外輪との間の軸受内部空間のアキシャル方向の両端に配置されて、前記軸受内部空間を密封する密封装置と、前記軸受内部空間に封入された潤滑剤とを備え、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、弾性部材からなり前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部と、
前記嵌合部から延在して前記回転輪の軌道面側周面に摺接するリップと、を有する転がり軸受において、
前記リップには前記回転輪の軌道面側周面に摺接する摺接面と、前記回転輪には前記摺接面に対向する被摺接面とが形成され、
前記摺接面又は／及び前記被摺接面には、環状の溝が形成されることを特徴とする転がり軸受。